একটি মার্বেল কে সুতায় বেঁধে বৃত্তাকার পথে ঘুরালে কাজের পরিমাণ হবে?
JUUnit-ASet-3পদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রকাজ, শক্তি ও ক্ষমতাকাজ (Topic Practice)JU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
D.
শূন্য
Explanation: বস্তু বৃত্তাকার পথে ঘোরার সময় কেন্দ্রমুখী বল প্রয়োগ হয়, তবে কাজ শূন্য কারণ বল ও সরণ সমানুপাতিক নয়। সুতরাং সঠিক উত্তর Option D। A. সর্বোচ্চ - ভুল। B. ঋণাত্মক - ভুল। C. ধণাত্মক - ভুল। নোট: কেন্দ্রমুখী বল ও সরণের মধ্যে কোণ 90° হওয়ায় কাজ শূন্য।
Another Explanation (5): ```html
বৃত্তাকার পথে মার্বেলের ঘূর্ণন: কাজের পরিমাণ শূন্য 🔄
যখন একটি মার্বেলকে সুতার সাহায্যে বেঁধে বৃত্তাকার পথে ঘোরানো হয়, তখন কৃত কাজের পরিমাণ শূন্য হয়। এর কারণ হলো:
- কাজের সংজ্ঞা: পদার্থবিজ্ঞানে কাজ (Work) বলতে বোঝায় বল (Force) প্রয়োগের ফলে বস্তুর সরণ (Displacement) ঘটা। গাণিতিকভাবে, W = F.d.cosθ, যেখানে θ হলো বল এবং স্মরণের মধ্যবর্তী কোণ।
- বৃত্তাকার গতির ক্ষেত্রে: বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণনের সময়, সুতার টান (Tension) কেন্দ্রাভিমুখী বল (Centripetal Force) সরবরাহ করে। এই বল সর্বদা গতির দিকের সাথে লম্বভাবে ক্রিয়া করে।
- কোণের প্রভাব: যেহেতু বল (F) এবং সরণ (d) এর মধ্যে কোণ (θ) ৯০° (90 degree) , তাই cos(90°) = 0।
- কাজের হিসাব: সুতরাং, W = F * d * cos(90°) = F * d * 0 = 0।
বিষয়টি আরও স্পষ্ট করার জন্য একটি টেবিল:
| বৈশিষ্ট্য | মান | কারণ |
|---|---|---|
| প্রযুক্ত বল (F) | সুতার টান (Tension) | কেন্দ্রাভিমুখী বল সরবরাহ করে |
| সরণ (d) | বৃত্তাকার পথে মার্বেলের অতিক্রান্ত দূরত্ব | মার্বেল বৃত্তাকার পথে ঘুরছে |
| বল ও স্মরণের মধ্যবর্তী কোণ (θ) | 90° | বল সর্বদা গতির দিকের সাথে লম্ব |
| cos(θ) | 0 | cos(90°) = 0 |
| কাজ (W) | 0 | W = F * d * cos(θ) = 0 |
অন্যভাবে বলা যায়, মার্বেলটি যে অবস্থানে শুরু করেছিল, এক சுற்று ঘোরার পর আবার সেই অবস্থানেই ফিরে আসে। তাই এর সরণ (displacement) শূন্য। সুতরাং কাজও শূন্য। 💫
উদাহরণস্বরূপ:
একটি ঘড়ির কাঁটা অবিরাম ঘুরছে, কিন্তু এটি কোন কাজ করে না। 🕰️
একটি ফ্যানের ব্লেড ঘুরছে, কিন্তু তাত্ত্বিকভাবে কোন কাজ হচ্ছে না। ⚙️
গুরুত্বপূর্ণ বিষয়:
- এখানে ঘর্ষণ (friction) এবং অন্যান্য শক্তির অপচয়কে উপেক্ষা করা হয়েছে। ⚠️
- শুধুমাত্র কেন্দ্রাভিমুখী বলের দ্বারা কৃত কাজ শূন্য। 💪
আশা করি, ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়েছে। 👍😊
```